一、商場用電特點與挑戰(zhàn)

（一）用電特點

安科瑞+18721098782

負荷總量大：商場包含眾多店鋪、照明設(shè)施、空調(diào)系統(tǒng)、電梯等多種用電設(shè)備。大型商場建筑面積可達數(shù)萬平方米甚至更大，內(nèi)部機電設(shè)備數(shù)量龐大、種類復雜，涵蓋照明、制冷、供熱、新風、水泵、辦公設(shè)備、電梯等多個系統(tǒng)，整體用電負荷總量巨大。例如，一個中型規(guī)模的商場，其總用電負荷可能達到數(shù)千千瓦。

用電可靠性要求高：商場需要持續(xù)穩(wěn)定的電力供應來保證正常營業(yè)。任何停電或電力故障都可能導致商家的經(jīng)濟損失，如正在交易中的顧客流失、冷藏冷凍食品損壞等，還會對商場的品牌形象造成負面影響。特別是對于商場的收銀臺、監(jiān)控室、電梯、消防系統(tǒng)等關(guān)鍵區(qū)域，供電中斷可能引發(fā)嚴重后果，要求供電不能中斷。

用電設(shè)備復雜多樣：商場內(nèi)既有如照明燈具、空調(diào)等常規(guī)用電設(shè)備，又有大量電子設(shè)備，如電腦、服務器、打印機、充電器等，這些設(shè)備內(nèi)部多采用開關(guān)電源，會產(chǎn)生諧波。此外，電梯、扶梯等設(shè)備的頻繁啟動和停止，也會對電網(wǎng)造成沖擊。

（二）面臨的挑戰(zhàn)

三相負載不平衡：由于商場內(nèi)各區(qū)域經(jīng)營業(yè)態(tài)不同，用電設(shè)備的類型和使用時間存在差異，導致三相負載分配不均勻。例如，餐飲區(qū)域在就餐高峰期用電負荷大，而服裝銷售區(qū)域照明和展示設(shè)備用電相對穩(wěn)定，這容易造成三相電流不平衡，引發(fā)中性線電流過大，使線路發(fā)熱，增加火災隱患，同時還會影響設(shè)備的正常運行，降低設(shè)備使用壽命。

諧波干擾嚴重：大量電子設(shè)備和非線性負載的使用，如 LED 燈組、LED 屏、電腦、開關(guān)電源等，產(chǎn)生了豐富的諧波。諧波會使電網(wǎng)電壓和電流波形發(fā)生畸變，導致變壓器、電動機等設(shè)備損耗增加，發(fā)熱嚴重，甚至損壞設(shè)備。諧波還可能影響繼電保護和自動裝置的正常動作，造成電能計量不準確。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題：三相負載不平衡和諧波干擾共同作用，會降低電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加電網(wǎng)故障的發(fā)生概率。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，恢復供電所需的時間和成本較高，嚴重影響商場的正常運營。

二、安科瑞電氣綜合治理方案概述

安科瑞電氣針對商場電力系統(tǒng)的特點和問題，提供了一套全面的電氣綜合治理方案。該方案以電能質(zhì)量分析與治理為核心，結(jié)合能源管理和電氣安全監(jiān)測，旨在提高商場電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，降低能耗，減少設(shè)備故障，提升運營效率。

三、核心產(chǎn)品及功能

（一）中線安防保護器（ANSNP 系列）

工作原理：ANSNP 系列中線安防保護器采用 DSP + FPGA 全數(shù)字控制方式，并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中。通過電流檢測環(huán)節(jié)實時采集系統(tǒng)中性線上的過電流信息，經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，生成諧波電流指令，然后通過變流器產(chǎn)生與諧波電流大小相等、方向相反的補償電流，注入到電網(wǎng)中，對動態(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償，從而有效解決三相不平衡導致的電壓異常，抑制諧波電流。

功能特點

高效諧波治理：可濾除中性線中由 3N 次諧波或三相不平衡造成的過大電流，對于 N 線電流中 3 次諧波的治理能力補償率高達 96% 及以上。例如，在廣東某商業(yè)廣場，安裝中線安防保護器后，3 次諧波電流從治理前的 125A 降至 5A 左右。該保護器能精準定位并處理由特定諧波導致的中性線過流問題，為電力系統(tǒng)安全運行提供有力保障。

智能穩(wěn)壓功能：能敏銳感知系統(tǒng)電壓波動，通過內(nèi)部的智能算法，自動調(diào)整補償策略，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，為商場內(nèi)對電壓穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備，如精密電子設(shè)備、醫(yī)療美容儀器等，營造穩(wěn)定的供電環(huán)境，減少因電壓不穩(wěn)導致的設(shè)備故障和性能下降。

多重電流抑制：實現(xiàn)系統(tǒng) N 線電流治理的同時，對諧波電流、無功功率、雜散電流、系統(tǒng)電流突變以及諧波電流突變均具備抑制功能。在面對復雜的用電環(huán)境，如商場內(nèi)大量設(shè)備同時啟動造成的電流突變，它能迅速做出反應，將電流波動控制在安全范圍內(nèi)，保障整個電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

系統(tǒng)節(jié)能：可降低系統(tǒng)線纜損耗，有效解決因集膚效應引起的損耗問題，實現(xiàn)綜合節(jié)能。由于減少了線路損耗和設(shè)備發(fā)熱，系統(tǒng)中各元件的使用壽命得以延長，降低了后期的維修成本。以某大型商場為例，安裝中線安防保護器后，線纜損耗降低了約 15%，設(shè)備維修頻次減少了 20%。

便捷交互與安全管理：具備無線數(shù)據(jù)傳輸功能及手機 APP 交互功能，工作人員可通過手機 APP 實時查看設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，包括電網(wǎng)、負載以及裝置本身的各項參數(shù)，還能進行參數(shù)設(shè)置和接收故障信息。在用戶信息安全管理方面，對設(shè)備信息進行嚴格的系統(tǒng)用戶口令加密，并按節(jié)點對用戶進行權(quán)限管理，確保設(shè)備信息的安全性和操作的規(guī)范性。

過載保護：當系統(tǒng)出現(xiàn)過載情況時，能自動限制到額定電流輸出，避免因過載導致設(shè)備損壞或電力事故，為電力系統(tǒng)提供可靠的過載保護。

（二）有源電力濾波器（ANAPF 系列）

工作原理：以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用 PWM 變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量并實時注入電力系統(tǒng)，實現(xiàn)諧波治理和無功補償，消除配電系統(tǒng)諧波對商場設(shè)備的影響。

功能特點

全數(shù)字精準控制：采用 DSP + FPGA 全數(shù)字控制方式，擁有極快的響應時間。其先進的主電路拓撲和控制算法，使得精度更高、運行更穩(wěn)定。在面對商場內(nèi)復雜多變的諧波環(huán)境時，能迅速、準確地捕捉諧波電流，對 2 - 51 次諧波進行全補償或指定特定次諧波進行補償，有效改善電能質(zhì)量。

一機多能：不但可以補償諧波，還可兼補無功。在商場中，許多設(shè)備如電梯、空調(diào)等在運行過程中會產(chǎn)生大量的無功功率，ANAPF 系列有源電力濾波器可同時對這些無功功率和諧波進行補償，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少線路損耗，降低變壓器的負擔，使電力系統(tǒng)運行更加高效。

完善保護機制：具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能。當設(shè)備檢測到橋臂過流、直流過壓或裝置溫度過高時，能立即啟動相應的保護措施，避免設(shè)備因異常情況而損壞，保障設(shè)備在復雜電網(wǎng)環(huán)境下長期可靠運行。

模塊化設(shè)計與便捷操作：采用模塊化設(shè)計，體積小，安裝便利，方便后期根據(jù)商場的發(fā)展和用電需求進行擴容。同時，配備 7 英寸大屏幕彩色觸摸屏，用戶可通過觸摸屏輕松實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制，操作界面友好，易于理解和使用，降低了運維人員的操作難度。

降低高頻紋波影響：在輸出端加裝濾波裝置，有效降低高頻紋波對電力系統(tǒng)的影響。高頻紋波可能會干擾商場內(nèi)的一些敏感電子設(shè)備，如通信設(shè)備、收銀系統(tǒng)等，通過這一措施，可確保這些設(shè)備不受高頻紋波干擾，穩(wěn)定運行。

多機并聯(lián)與遠程交互：支持多機并聯(lián)，可達到較高的電流輸出等級，滿足不同規(guī)模商場的需求。并且基于谷歌 Flutter 框架構(gòu)建遙信、遙控軟件平臺，具備遠程服務與數(shù)據(jù)處理功能，支持 IOS、安卓、PC 多平臺交互。運維人員無論身處何地，只要通過相應的移動設(shè)備或電腦，就能實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，進行遠程操作和管理，大大提高了運維效率。

（三）低壓無功功率補償裝置（ANSVC）

工作原理：通過投切電容器組，為系統(tǒng)提供容性無功功率，補償感性負載消耗的無功功率，提高功率因數(shù)，降低線路損耗，穩(wěn)定電壓。

功能特點

靈活多樣的補償形式：具備三相共補、三相分補、共補 + 分補三種形式，充分解決補償無功和三相不平衡之間以及三相分補和成本之間的矛盾。在商場中，不同區(qū)域的用電負載特性不同，通過這種靈活的補償形式，可根據(jù)實際情況對不同區(qū)域進行針對性的無功補償，提高補償效果，優(yōu)化電力系統(tǒng)運行。

電容器保護與定制方案：使用串聯(lián)電抗器保護電容器，可有效抑制電容器投入時的涌流，延長電容器的使用壽命。同時，能根據(jù)用戶現(xiàn)場具體電網(wǎng)背景定制方案，滿足商場復雜多變的電網(wǎng)需求，確保裝置與商場電力系統(tǒng)完美適配。

智能投切控制：控制器具有多回路循環(huán)或編碼投切運行方式，能有效避免分組投切時個別電容投切過于頻繁的問題。通過合理的投切策略，使電容器的投切更加科學、合理，既保證了無功補償?shù)男Ч盅娱L了電容器的使用壽命，降低了設(shè)備維護成本。

電力參數(shù)監(jiān)測與遠程管理：具有電力參數(shù)監(jiān)測、采集和統(tǒng)計功能，可實時監(jiān)測系統(tǒng)的電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù)。并且配備標準的通信接口，可實現(xiàn)遠程實時監(jiān)測和計算機聯(lián)網(wǎng)管理。商場管理人員和運維人員可通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)，隨時了解無功功率補償裝置的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理，提高管理效率。

無觸點開關(guān)投切：采用無觸點開關(guān)進行投切電容，過零投入，既沒有投切涌流又有良好的散熱機制，更不會產(chǎn)生諧波注入，可靠性高。這種投切方式極大地提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性，減少了因投切過程產(chǎn)生的故障風險，保障了無功補償?shù)某掷m(xù)穩(wěn)定運行。

（四）諧波保護器（ANHPD）

工作原理：吸收 3kHz - 10MHz 頻率各種能量的諧波干擾，消除高次諧波、高頻噪聲、脈沖尖峰、浪涌等干擾，矯正電壓、電流波形，克服由于高頻諧波污染引起的干擾，保障設(shè)備的安全運行。

功能特點

寬頻高效吸收：對 3kHz - 10MHz 較寬頻率范圍內(nèi)的諧波干擾具有良好的吸收能力，能有效應對商場內(nèi)復雜多樣的諧波源產(chǎn)生的干擾。無論是 LED 燈、電腦等電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻諧波，還是因電力設(shè)備故障產(chǎn)生的脈沖尖峰，都能被諧波保護器吸收和抑制，顯著改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

設(shè)備全面保護：可有效保護商場內(nèi)的敏感電子設(shè)備，如電腦、服務器、收銀系統(tǒng)等。這些設(shè)備對電能質(zhì)量要求較高，容易受到諧波干擾而出現(xiàn)故障，如數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)死機等。諧波保護器通過消除諧波干擾，確保這些設(shè)備穩(wěn)定運行，減少因設(shè)備故障導致的業(yè)務中斷和經(jīng)濟損失。

安裝簡便靈活：體積小巧，安裝方便，可直接安裝在配電箱內(nèi)，不占用過多空間。其安裝方式靈活，可根據(jù)商場配電箱的實際布局進行安裝，無需對原有電力系統(tǒng)進行大規(guī)模改造，降低了安裝成本和施工難度。

（五）能源管理系統(tǒng)

系統(tǒng)架構(gòu)：由電能質(zhì)量治理設(shè)備、物理網(wǎng)關(guān)、服務器及服務終端四部分組成。電能質(zhì)量治理設(shè)備實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集與電能質(zhì)量補償?shù)染唧w服務動作；物理網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)設(shè)備與服務器間的數(shù)據(jù)傳輸以及對設(shè)備進行策略功能分配；數(shù)據(jù)經(jīng)由服務器最終以服務終端為媒介為用戶提供可視化展示。

功能特點

能耗數(shù)據(jù)綜合展示與分析：全面采集商場內(nèi)商戶用電、用水、燃氣、冷熱量等能耗數(shù)據(jù)，進行同環(huán)比對比分析，計算能耗總量和能耗強度。通過直觀的圖表展示，幫助管理者清晰了解商場各區(qū)域、各時段的能源消耗情況，從而發(fā)現(xiàn)能源浪費點，制定針對性的節(jié)能措施。例如，通過分析發(fā)現(xiàn)某樓層在非營業(yè)時間照明能耗過高，可及時調(diào)整照明控制策略，實現(xiàn)節(jié)能目標。

智能預付費管理：實現(xiàn)電費、水費等預付費管理，支持移動支付，方便商戶繳費。同時具備惡性負載識別功能，當檢測到商戶使用違規(guī)大功率電器或可能對電網(wǎng)造成危害的負載時，能及時切斷電源并發(fā)出警報，保障用電安全，規(guī)范商場用電秩序。系統(tǒng)還可根據(jù)預付費情況，對商戶用電進行合理控制，避免欠費停電對商戶經(jīng)營造成影響，同時便于商場進行財務管理，自動生成財務報表，提高財務工作效率。

充電樁全方位管理：對電動汽車和電瓶車充電樁進行全面管理，包括收費管理、資產(chǎn)管理等。在收費管理方面，提供多種計費方式，滿足不同用戶需求；在資產(chǎn)管理方面，實時監(jiān)測充電樁的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障并進行維修，保障充電樁的正常使用。隨著電動汽車的普及，商場配備充電樁已成為趨勢，能源管理系統(tǒng)對充電樁的有效管理，既能滿足顧客充電需求，提升商場服務品質(zhì)，又能為商場帶來額外收益。

電氣火災精準監(jiān)測與預警：實時監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，當漏電電流或線纜溫度超過設(shè)定閾值時，系統(tǒng)立即發(fā)出預警信息，通知運維人員及時處理。通過這種方式，可及時發(fā)現(xiàn)電氣火災隱患，將火災風險消滅在萌芽狀態(tài)，保障商場人員和財產(chǎn)安全。例如，在某商場中，能源管理系統(tǒng)通過實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)一處配電箱線纜溫度異常升高，及時通知維修人員進行檢修，避免了一場可能發(fā)生的電氣火災事故。

四、方案實施效果

（一）電能質(zhì)量顯著改善

三相負載不平衡問題得到有效解決，中性線電流大幅降低，減少了線路發(fā)熱和火災隱患。例如，某商場安裝中線安防保護器后，中性線電流從原來的超過 100A 降至 30A 以下。

諧波含量明顯降低，電網(wǎng)電壓和電流波形得到矯正，有效減少了諧波對設(shè)備的損害。有源電力濾波器和諧波保護器協(xié)同工作，使商場內(nèi)的諧波畸變率降低至國家標準以下，保障了設(shè)備的正常運行，延長了設(shè)備使用壽命。

功率因數(shù)得到提高，一般可達到 0.95 以上，降低了線路損耗，提高了電力系統(tǒng)的效率。

（二）設(shè)備故障率降低

通過改善電能質(zhì)量，減少了設(shè)備因電壓異常、諧波干擾等原因?qū)е碌墓收习l(fā)生頻率。例如，電梯因電力問題出現(xiàn)故障的次數(shù)明顯減少，保障了乘客的安全；LED 燈因諧波而閃爍或損壞的情況大幅降低，提高了照明質(zhì)量。設(shè)備故障率的降低，減少了設(shè)備維修和更換成本，同時也減少了因設(shè)備故障導致的商場停業(yè)時間，提高了商場的運營效益。

（三）能源管理水平提升

能源管理系統(tǒng)的應用，使商場管理者能夠?qū)崟r了解能源消耗情況，及時發(fā)現(xiàn)能源浪費現(xiàn)象，并采取相應的節(jié)能措施。通過對設(shè)備和場景的用能情況進行分析，制定合理的節(jié)能策略，如優(yōu)化照明系統(tǒng)的開關(guān)時間、調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運行參數(shù)等，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標。同時，預付費管理和充電樁管理等功能的實現(xiàn)，提高了商場的管理效率和服務水平。

（四）經(jīng)濟效益顯著

降低了設(shè)備維修和更換成本，由于設(shè)備故障率降低，設(shè)備的使用壽命延長，減少了設(shè)備更新?lián)Q代的頻率，節(jié)省了大量資金。

節(jié)約了電費支出，通過提高功率因數(shù)和節(jié)能降耗措施，降低了商場的能耗，減少了電費支出。據(jù)統(tǒng)計，某商場實施安科瑞電氣綜合治理方案后，每年電費

審核編輯 黃宇